3S技术在森林资源调查中的应用研究

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摘要：森林资源调查是我国森林资源管理的基础，也是国民经济发展和林业发展的重要前提。随着科学技术的发展，数字化、信息化的林业系统成为了我国林业的主要发展目标，而3s技术就是实现这一目标的最根本技术，它被广泛的应用于森林资源调查研究中。本研究简要分析了3S技术在森林资源调查中的应用现状，希望为今后的森林研究提供一定的参考依据。

关键词：森林资源调查；3S技术；技术应用

引言：林业是我国国民经济的重要保障，也是关系到环境可持续发展的核心事业，对于社会的整体发展都有着非常重要的意义，森林资源是林业中最重要的组成部分，对森林资源的合理开发和利用能够为我国国民带来巨大的经济效益。而森林资源调查则是我国森林资源管理的基础，也是森林资源管理工作中的难点，随着科技的进步，我国开发了很多应用与森林资源调查的新技术，尤其是以“3S”为典型的森林资源调查手段，把传统的森林资源调查管理方法进行了改革，加速了森林资源管理的不断发展。本研究分析阐述了3S技术的具体实施和应用，为今后的森林资源调查工作提供了一些实用的参考依据。

1.3S技术的概况

1.1 3S技术中的RS技术

遥感（Remote Sensing，缩写 RS）是从地面以上一定距离的高空或外层空间的人造卫星、飞机、气球等运载工具，即遥感平台上，利用光学、电子和电子光学的电磁波探测仪或传感器，通过摄影或扫描，信息感应，不直接接触目标物，从远距离接收从物体辐射、反射和散射的电磁波信号，以图像胶片和数据磁带记录下来，并以一定的方式传输到遥感地面接收站，经地面接收站的处理制成不同形式的产品提供给用户使用的一种现代技术。它具有观测范围广、多波段成像、获取信息速度快、周期性重复和综合性、约束少、成本低等特点。随着传感器技术、航空和航天平台技术、数据通讯技术的发展，现代遥感正由定性向定量、静态向动态方向发展，拥有了极为广阔的发展空间。现在已经将这种遥感技术应用于森林资源调查中，使森林资源调查更加现代化、综合化、信息化，作为地球上的陆地主要资源，森林资源的生产周期相对最长，分布也很广泛，因此，准确时效地进行森林资源调查具有重要的意义。例如：三北防护林就是利用遥感技术调查在两年时间查清了占全国60%面积的三北地区森林、土地、草场等再生资源的数量，并对三北的生态环境进行了客观的评价。再如：常规方法难以调查的自治区的森林资源调查也是利用RS技术来完成的。

1.2 3S技术中的GIS技术

地理信息系统（Geographical information systems，缩写 GIS）是一种在计算机软硬件支持下，对空间数据进行录入编辑、存储、查询、显示和综合分析应用的技术系统。它还可以用于地理信息的动态描述，通过时空构模，分析地理系统的发展变化和演变过程。GIS 是与人类的生存、发展、进步密切关联的一门信息科技。GIS在林业中的应用主要是建立各种管理系统，例如：以森林植物群落的地理位置、经纬度、海拔高度、边界划分、面积、土壤类型、植物名称等建立森林植物群落信息管理系统，加强森林资源的管理和利用，进行综合性、系统性分析。

1.3 3S技术中的GPS技术

全球定位系统（Global Positioning System，缩写GPS）是全球性的卫星定位和导航的三维测量系统，能提供连续、实时的位置、速度和时间信息，具有观察方便、定位精度高和费用低等优点而被许多行业广泛地应用。GPS 以其全球性、全天候、准确、快速的定位功能在测绘，环境，工程等领域得到广泛的应用。它在森林资源调查方面的应用主要是被用于林区测量控制网的建立、林区道路的勘测，现在多被用来与RS技术联用，进行森林资源的统计、病虫害监测等，也常与GIS技术联用，建立了森林资源的管理系统。

2.3S技术在森林资源调查中的应用

2.1关于3S技术在森林资源调查和监测的应用

根据对森林资源进行动态监测的不同应用范围和目的，研究者可以选择不同的卫星遥感影像数据源作为基础数据源，依据它们各自不同的光谱观测波段和分辨率，采用最合适的遥感数据源结合地面抽样技术，并利用 GPS 对样地进行空间定位，最后用地理信息系统对各种调查数据进行汇总和分析，建立起森林资源动态监测的体系。绿色植被具有显著的、独特的光谱特征，不同的植被及同一种植物在不同的生长发育阶段的光谱特征不同。遥感作为森林植被调查的信息源，可通过植物的反射光谱来实现。GPS 可不依赖地面控制点直接对遥感图像定位，通过 GIS 的综合分析可对大区域的森林植被类型、植物季相节律、植被演化等进行实时监测分析。

2.2 关于3S技术在森林火灾监测的应用

3S 技术在林火信息管理中的应用主要体现在对它的实时监测与灾后评估上。林火实时监测的主要信息源是卫星影像，起火点的定位依靠 GPS 完成，森林火灾具有突发性强、蔓延迅速的特点，利用 3S 技术不但可以对森林火灾进行实时监控，还可以对灾后的损失进行评估。从观测频率上来讲，气象卫星AVHRR 影像是可以满足需要的。而从分辨率及掌握火区概况、火势发展趋向上来看，TM 卫星影像有较大的优势。所以在林火实时监测时，通常采用两者相互结合，相互补充配合的方法，使其能够发挥出最大的效用。

2.3关于3S技术在森林病虫害监测的应用

森林病虫害的发生会对森林植物自身造成很大程度上的破坏，甚至是失去生命。因此，根据不同时相卫星植被指数的变化可监测森林病虫害的发生。由于植物的反射光谱受季节、树种、健康状况等因素的影响，通过不同时相的遥感图像对比，可以及时发现林木病虫害的动态变化。3S 集成技术的应用，使森林虫害监测与防治工作更趋现代化，其中GIS与RS结合可在宏观上对森林害虫进行有效监测，GIS与专家系统、人工智能相结合可建立森林害虫治理决策模型和支持系统。最成功的例子是研究工作者以1989-1990年夏季大兴安岭地区落叶松毛虫大发生为背景，探索了利用气象卫星AVHRR资料进行大范围森林虫害监测的原理及方法。

2.4关于3S技术在野生动物资源调查的应用

珍稀野生动物资源是森林资源的重要组成部分，由于珍稀野生动物数量少，生存环境复杂，人工实地调查难度大，效率低。利用GPS实时导航、准确定位功能寻找样带的起点，并根据输入的样带终点座标引导调查人员实地调查，保证样带的准确性。利用遥感图像进行景观类型的划分和野生动物栖息地的监测，确定与野生动物生活密切相关的生态因子，利用GIS还可以方便地将野生动物数量、分布及其动态变化规律与其栖息地保护管理的状况关联起来，进行综合的比较分析，并将结果以图形或数据形式表示出来，形成各种调查报告及图面材料，为管理决策提供具有位置准确性的直观的信息。

3.结语

森林资源是国家自然资源的重要组成部分，是林业建设的基础，森林资源调查是森林资源保护的基础，是合理利用森林资源的先决条件。3S技术的不断发展和几种重要技术的联用为森林资源的调查、监测和规划提供了更加有效的方法。这些技术的应用，为森林资源监测和调查具有非常重要的意义和价值。

参考文献：

[1]赵谷泉.3S技术在森林资源规划设计调查中的应用研究[J].科技资讯，2008，8：157-158.

[2]肖化顺.森林资源监测中林业 3S 技术的应用现状与展望[J].林业资源管理，2004，2：53-58.